Növekedését és szaporodását
A mikroorganizmusok, valamint más élőlények, azzal jellemezve, hogy a növekedés és a szaporodás. Under sejtnövekedés értjük következetes növekedése miatt, kémiai komponensek (például protein, RNS, DNS), ami végső soron, hogy a sejtek fokozott méretű és tömegű. A növekedés a mikrobiális sejtek nem korlátlan, elérve egy bizonyos értéket, a sejt növekedése megáll és elkezd szaporodni.
Sokszorosítás - az, hogy egyre több olyan mikrobiális sejteket a populációban. Mikroorganizmusok szaporodnak vagy keresztirányú szétválás során bekövetkezett növekedés, vagy rügyező (amelyek csak ritkán fordul elő), vagy a kialakulását spórák.
A prokarióták általában szaporodnak ivartalanul - bináris hasadási. Elején a sejtosztódás megnyúlik, majd osztani nukleoid. Játék nukleoid tartalmazza az összes szükséges genetikai információt a mikroorganizmusok tevékenysége - a legfontosabb az összes folyamat során fellépő a sejtek növekedését.
Nukleoid tartalmazza a szupertekeredett és a rendkívül sűrűn meghatározott DNS-molekula, amely önreplikálódó szerkezete van, és ismert, mint a replikon. A replikont is plazmidok - genetikai szerkezete önálló replikációra képes. A DNS-replikáció által DNS-polimerázok által végzett enzimek. Ez a folyamat kezdődik egy bizonyos ponton a DNS és akkor egyidejűleg két ellentétes irányban. Zakapchivaetsya replikáció egy adott helyen a DNS - Ennek eredményeként, a számát replikációs DNS-molekulák a sejtben megduplázódik. Az újonnan szintetizált DNS-molekulák fokozatosan eltérnek alakult utódsejtek. Mindez lehetővé teszi, hogy egy tökéletesen utódsejt azonos eredeti sejt DNS molekula által nukleotid szekvenciát - tartják, hogy a replikáció DIC foglalja el szinte 80% -át az idő, amely alatt a szétválás a bakteriális sejt.
Befejezése után a DNS-replikáció kezdődik komplex folyamatok képződéséhez vezet a sejt-sejt septum. Kezdetben, mindkét oldalán a sejt benövését bekövetkezik két réteg a citoplazma membránon, majd szintetizált peptidoglikán közöttük és egy partíció, amely két réteg a citoplazma membránon és peptidoglikán.
DNS-replikáció alatt, és a kialakulása egy cellahatároló szeptummal mikroorganizmus is folyamatosan növekszik. Ebben az időszakban, előforduló peptidoglikán sejtfal szintézisét, plazma membrán kialakulását az új riboszómák és más organellumok, és olyan vegyületek, amelyek részét képezik a citoplazmában. Az utolsó lépésben hasadási utódsejtek elválasztjuk egymástól. A hasadási folyamat egyes baktériumok nem ér véget, a sejtek által képzett lánc.
Amikor elosztjuk az első rúd alakú baktérium sejtek növekedését hossza (a cella átmérője nem változik). Amikor a baktériumok hossza páros bot kissé szűkült a középső, majd kettéválik sejtek. Leggyakrabban a osztódik két egyenlő részre (izomorf osztály), de nem találkozik és egyenetlen (heteromorphic) részlege, amikor a utódsejt nagyobb szülő.
A 25. ábra mutatja a szétválás a baktériumok flagellumokkal. Csak az anyai sejtek maradnak flagellum. Lánya cellának nincs flagellum: nőnek később. Amikor számos tanulmány flagellumok általában csak egyetlen cella az újonnan elválasztott pár. Abból lehet kiindulni, hogy az anya sejt megtartja az eredeti fő része a sejtfal, rost és csilló.
Spirocheták, rickettsiát egyes élesztők és gombák, egysejtűek és más élőlények szaporodnak határokon sejtosztódást.
Myxobacteria osztva szűkület. Első cella helyett a szétválás kissé szűkült, majd a sejtfalat, fokozatosan vpyachivayas mindkét oldalán a sejt belsejében, egyre vékonyodik, és végül a két részre. Leánysejtekhez öltözött már maga a sejtmembrán, még ideiglenesen tárolja a teljes sejtfalat.
A baktériumok, néha van egy „szexuális” folyamat, vagy konjugációval (lásd CHAP. 4).
Ennek eredményeként a növekedését és szaporodását a mikroorganizmus sejtek alakított kolónia mikrobák - leszármazottai.
Mikroorganizmusok jellemző a magas aránya terjedési ólom generációs idő, vagyis az az idő, amely alatt létrejöjjön a sejtosztódás. Feldolgozási idő határozza mikroorganizmus fajtájától, annak életkorától és a külső körülmények (összetétele táptalaj, hőmérséklet, pH és más tényezők).
Kedvező körülmények között, a generációs számos mikroorganizmus változó, 20 és 30 perc. Ezzel a növekedési ráta lehet kapott 6 generáció 2 óra (az azonos generációk száma emberekben igényel 120 év). Köszönhető, hogy a baktériumok elszaporodhatnak, a természetben van számbeli fölénye más élő szervezetekben. Azonban a baktériumok nem tud tovább növekedni hosszú ideig egy 20 perc alatt generáció. Ha ilyen növekedés volt lehetséges, az egyik - egyetlen sejt Escherichia coli (Escherichia coli) 24 óra után alakult, hogy 272, vagy körülbelül 1022 leszármazottai teljes tömege azt jelentené, hogy több tíz ezer tonna, és még 24 óra után a növekedés a baktérium a tömege leszármazottai meghaladná többször tömege földön. Élelem hiánya, és a felhalmozási bomlástermékek korlátozhatják az ilyen gyors a baktériumok növekedését. A futtatási környezet baktériumok oszthatjuk minden 15-18 percig.
Megfigyelések a mikroorganizmusok növekedését tenyésztünk folyékony közegben zárt tartályokban, azt mutatják, hogy a növekedés üteme az időben változik. első mikroorganizmusok be a táptalaj nem fejlődik, hogy „megszokja” a környezeti feltételek. Aztán szaporodásukat kezdődik az egyre növekvő aránya, a csúcs, amelyen képesek a környezetben. Mivel a tápanyagok kimerítése, és felhalmozása csere termékek lelassul, majd teljesen leáll. A ciklus a baktériumok fejlődését több fázisból áll (ábra. 26).
I. Háttér (stacionárius) fázis után kezdődik alkalmazás, a mikroorganizmusokat olyan tápközegben, és tart 1-2 órán át. Ebben a fázisban, a baktériumok száma nem növekszik, és a sejtek nem nőnek.
II. Lag - fázis - terjedési késleltetési idő. Ekkor a baktériumokat készült friss táptalajra, kezdve gyorsan nő, de a sebesség osztály továbbra is alacsony.
Az első két szakasz a baktérium populáció az úgynevezett alkalmazkodási időre az új környezethez. Végére a lag - fázisú sejtek gyakran növelniük. Az időtartam a lag - a fázisban függ a külső körülményektől, és a kor a baktériumok és azok fajspecificitást.
III. Fázis intenzív logaritmikus vagy exponenciális, reprodukció. Ebben az időszakban, a bakteriális növekedést a leggyorsabb, és a sejtek számát növeli egy mértani.
IV. A gyorsítási fázisban negatív baktériumok sejtek kevésbé aktív, és elkezdi az idejének meghosszabbítására generáció. Ennek egyik oka a lassításra a baktériumok, - a kimerülése a tápközeg és a felhalmozási benne a mérgező (toxikus) termékek az anyagcsere. Ez lelassítja az reprodukciós ráta. Egyes sejtek megállnak szorozni és meghal.
V. Állófázis - olyan időszakban, amikor a számos újonnan képződött sejtek körülbelül egyenlő a halottak száma. Ezért az élő sejtek számának egy ideig gyakorlatilag változatlan maradt. Azonban az összes élő és elpusztult baktériumok növeli valamelyest, de nem olyan gyorsan. Ez a fázis néha „maximális helyhez kötött”, mert amikor a sejtek száma a közép eléri a maximumot.
VI-VIII. haldokló fázisban azzal jellemezve, hogy a sejthalál dominál reprodukció. Áthajtás alatt VI fázis növeli a elpusztult sejtek számával. Helyett ebben a fázisban jön VII - logaritmikus sejthalált, amikor meghalnak állandó sebességgel. Végül, jön a fázisban VIII, amelyben az arány a sejtek halnak baktériumok fokozatosan csökken. Kiszáradást bakteriális sejt populációk az elmúlt három fázis változása miatt a fizikai - kémiai tulajdonságai a tenyésztő tápközeg a baktériumok kedvezőtlen irányba, és egyéb okok miatt. A ritmus a sejthalál e fázisok gyorsan növekszik, és az élő sejtek számával csökken, és több, mindaddig, amíg majdnem teljesen meghal.
Amikor tenyésztése a fenti mikroorganizmusok zárt tartályban minden alkalommal van egy változó környezetben, egy úgynevezett pangó mikroorganizmusok tenyésztésére. Először bőségesen összes tápanyagot, majd fokozatosan jön hiánya ételmérgezés és az anyagcsere termékeket. Mindez azt eredményezi, hogy csökken a növekedési ráta, ami a tenyészet belép a stacionárius fázist. Azonban, ha hozzáadjuk a közepes tápanyag eltávolítása közben anyagcsere termékek, a mikroorganizmusok maradhatna határozatlan időre az exponenciális növekedési fázisban. Ez a módszer az alapja az áramlási mikroorganizmusok tenyésztésével a kemosztátba végrehajtott turbidostatah keresztül speciális eszköz folyamatosan továbbítja a közeg szabályozott sebességgel és annak a jó keveredés.
Ezért, ellentétben a stagnáló áramlási kultúra mikroorganizmusok állandó körülmények között. Ezért lehetséges, hogy fenntartsa a folyamatos és egyenletes növekedése a sejtek bármely kultúra növekedési üteme. Flow mikroorganizmusok tenyésztéséhez alkalmasak automatikus vezérlés, nagyon ígéretes és széles körben alkalmazzák az iparban és a laboratóriumi gyakorlat.
A fiziológiai tanulmányok mikroorganizmusok fontos, hogy egy úgynevezett szinkron tenyészetek. Úgynevezett szinkron baktériumtenyészet (vagy populáció), amelyben minden a sejtek ugyanazon szakaszában a sejtciklus. Szinkron tenyészeteket általában használt a tanulmány az egyes baktériumok a folyamat a növekedésüket.